Corrosión en plásticos
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Corrosión en plásticos

Abril de 2005

Isabel Jiménez

La corrosión en plásticos es más frecuente de lo que se piensa. Los ambientes químicos agresivos son comunes y están presentes en diferentes aplicaciones.

Cuando se habla de corrosión, generalmente se nos vienen a la cabeza imágenes de cientos de estructuras metálicas con agujeros, rodeados de color naranja y verde, o del tornillo que rompimos al intentar soltar porque estaba oxidado, o del candado que abrió sin llave porque el óxido lo había corroído por dentro. La corrosión en metales es un fenómeno de naturaleza electroquímica y la industria de la corrosión, si por ella entendemos todos los recursos destinados a estudiarla y prevenirla, mueve anualmente miles de millones de dólares.

Sin embargo, rara vez escuchamos hablar de corrosión en plásticos. Este tipo de corrosión es más frecuente de lo que imaginamos, ya que los ambientes agresivos químicamente son muy comunes, y están presentes no sólo en tuberías y en la industria química, sino también en el día a día en forma de limpiadores, solventes, aceites, combustibles, agentes oxidantes, ácidos y bases. Incluso, factores del medio ambiente como el sol, el viento, el agua de mar o el agua potable pueden convertirse en agentes de corrosión en plásticos.

En general, al ser comparados con los metales, los plásticos son más débiles y blandos, más resistentes a los iones Cl- y al ácido clorhídrico, menos resistentes a sulfuros, ácidos y agentes oxidantes concentrados, menos resistentes a solventes, y la mayoría tiene temperaturas de servicio inferiores. Algunos materiales poliméricos presentan una resistencia química excepcional a las sustancias que afectan a los metales. Esta resistencia química está asociada con la capacidad del polímero de soportar el ataque de una sustancia sin presentar cambios significativos en su apariencia, dimensiones y propiedades mecánicas, o pérdida de peso, en un periodo de tiempo. Por esta razón, algunos polímeros son utilizados como recubrimientos y pinturas para la prevención de la corrosión en metales. Sin embargo, algunos materiales plásticos y compuestos de plásticos reforzados, al igual que los metales, pueden sufrir fallas en su estructura y perdida de sus propiedades mecánicas debido a una serie de mecanismos que generan lo que consideramos corrosión en plásticos.

Mecanismos de corrosión en plásticos
A diferencia de lo que ocurre con los metales, la corrosión en plásticos no se presenta por un fenómeno electroquímico de disolución, sino que tiene lugar gracias a tres mecanismos básicos. En el primero, algunas especies activas pueden ser absorbidas por el plástico y reaccionar con las moléculas de polímero o hincharlas. La absorción puede causar ablandamiento, plastificación, distorsión de la estructura o incluso pérdida de peso del material. El segundo mecanismo de corrosión es la oxidación de las moléculas de la resina, como resultado de exposición al medio ambiente o a otras condiciones de oxidación. Un polímero que ha sufrido oxidación generalmente se endurece y fractura con más facilidad. Finalmente, el tercer mecanismo es el de polimerización continua de la resina, que se da sólo en la presencia de ciertos componentes de la resina y causa endurecimiento, contracción y posterior fractura del material. En general, la corrosión por cambios químicos se acelera por la temperatura y la concentración del agente corrosivo [11].

Lo más importante de los mecanismos de corrosión es que, en general, no son fenómenos de superficie, como ocurre en los metales, sino que se llevan a cabo de forma interna dentro del material. Hay que tener en cuenta que, como siempre, la corrosión depende principalmente del ambiente en el cual se encuentre el material y sus características (concentración, temperatura, etc), entendiendo por ambiente aquel con el que el material está en contacto o en el que se encuentra inmerso, desde una corriente de gas propano o gas natural hasta las condiciones climáticas (radiación UV, humedad, temperatura, viento, etc.).

Sin embargo, en algunas ocasiones no sólo el ambiente causa corrosión; la aplicación de esfuerzos o cargas también puede desencadenar la aparición de corrosión en materiales que se pensaban resistentes a las condiciones a las que estaban expuestos. Este último fenómeno se conoce con el nombre de Stress Corrosion Cracking (SCC) y es común en plásticos. El SCC se presenta por la unión de dos factores: un ambiente corrosivo y un esfuerzo sobre el material. Si alguno de estos dos factores no está presente, la corrosión o falla por SCC no sucedería. Por su naturaleza, éste es un fenómeno de superficie, y está relacionado con la absorción selectiva de cierta sustancia química del ambiente en las regiones amorfas del polímero, que causa degradación (corrosión) parcial del mismo, y junto a la carga a la que está sometido, propicia la aparición de grietas en el material [9].

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